人教版物理八下第十二章重点专题二十:斜面机械效率计算
1.(2021?河东区模拟)如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,求:
(1)拉力做的有用功。
(2)斜面的机械效率。
2.(2013?沈阳)如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为 ;若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减小”),此斜面的机械效率将逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
3.(2020秋?无为市期末)如图所示,斜面长5m,高lm,把重为400N的物体匀速拉向斜面顶端,如果斜面不光滑,其斜面的机械效率为80%,则物体受到的摩擦力为 N。
4.(2021?淮滨县校级模拟)如图所示,用大小为80N的拉力F沿斜面向上匀速拉一个重为100N的物体,使其从斜面底端运动到斜面顶端。已知斜面长s=0.5m,高h=0.3m,则这个斜面的机械效率是 。
5.如图所示为固定斜面,长20m、高10m。小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力,把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部,该过程中,斜面的机械效率为 ,物体所受斜面的摩擦力为 N,斜面对物体的支持力做功为 J。
6.(2020秋?金寨县期末)如图所示,工人沿斜面用一个大小恒定的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m,高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%,则力F的大小为 N。
7.(2020秋?潮州期末)如图所示,利用斜面给货车装载货物时,货物重600N,用400N的拉力将货物匀速拉到斜面顶端,拉动的距离3m,提升高度1.5m,所用时间t=30s。则拉力所做的功为 J,斜面的机械效率为 ,此过程中物体受到的摩擦力为 N。
8.(2020秋?玄武区期末)如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W= J;斜面的机械效率η= %;推力F的大小F= N。
9.(2020秋?盱眙县校级期末)如图所示,用一个长为1.2m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.4m高度处,斜面的机械效率为80%,则该过程中摩擦力为 N,物体的动能 ,机械能 (以上均选填“变大”、“变小”、“不变”)。
10.(2020秋?新吴区期末)如图所示,斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,此时斜面的机械效率为80%。
则:(1)有用功是多少?
(2)所用推力为多少?
(3)物体受到的摩擦力为多少?
11.(2020秋?马鞍山期末)用平行于斜面的拉力F,将重300N的物体从斜面底部匀速拉到顶端,斜面长2m,高1m。由于物体与斜面间的摩擦,斜面的机械效率为60%。求:
(1)力F做的功;
(2)斜面对物体的摩擦力。
12.(2020秋?无锡期中)如图,在斜面上将一个重为25N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=9N,斜面长s=2m、斜面高h=0.5m。下列说法正确的是( )
A.克服物体重力做功50J
B.额外功为18J
C.物体受到的摩擦力为2.75N
D.斜面的机械效率为67.5%
13.(2020秋?秦淮区期中)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m.下列说法正确的是( )
A.斜面的机械效率为62.5%
B.物体没有受到摩擦力
C.克服物体重力做功7.2J
D.增大斜面的倾斜程度,斜面的机械效率不变
14.(2020春?兴城市期末)如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则下列说法正确的是( )
A.小明做的有用功为32J
B.木块受到的摩擦力为32N
C.斜面的机械效率为20%
D.小明做的总功为160J
15.(2020?丹东)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m。下列说法正确的是( )
A.克服物体重力做功7.2J
B.额外功为1.8J
C.物体受到的摩擦力为2.25N
D.斜面的机械效率为37.5%
人教版物理八下第十二章重点专题二十:斜面机械效率计算
参考答案
1.(2021?河东区模拟)如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为12N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为4N,求:
(1)拉力做的有用功。
(2)斜面的机械效率。
【解答】解:
(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=12N×0.3m=3.6J;
(2)拉力做的总功:
W总=Fs=4N×1.2m=4.8J,
斜面的机械效率:
η==×100%=75%;
答:(1)拉力做的有用功为3.6J;
(2)斜面的机械效率为75%。
2.(2013?沈阳)如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为 80% ;若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”),此斜面的机械效率将逐渐 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)斜面的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=80%;
(2)若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐增大;
(3)其他条件不变,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。
故答案为:80%;增大;增大。
3.(2020秋?无为市期末)如图所示,斜面长5m,高lm,把重为400N的物体匀速拉向斜面顶端,如果斜面不光滑,其斜面的机械效率为80%,则物体受到的摩擦力为 20 N。
【解答】解:物体的有用功为:
W有=Gh=400N×1m=400J,
如果斜面不光滑,其斜面的机械效率为80%,
根据η=可得此时的总功:
W总===500J,
因为W总=W额+W有,
所以W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J,
根据W额=fs可得摩擦力的大小:
f===20N。
故答案为:20。
4.(2021?淮滨县校级模拟)如图所示,用大小为80N的拉力F沿斜面向上匀速拉一个重为100N的物体,使其从斜面底端运动到斜面顶端。已知斜面长s=0.5m,高h=0.3m,则这个斜面的机械效率是 75% 。
【解答】解:拉力做的总功:W总=Fs=80N×0.5m=40J,
所做的有用功:W有=Gh=100N×0.3m=30J,
斜面的机械效率:
。
故答案为:75%。
5.如图所示为固定斜面,长20m、高10m。小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力,把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部,该过程中,斜面的机械效率为 75% ,物体所受斜面的摩擦力为 100 N,斜面对物体的支持力做功为 0 J。
【解答】解:(1)此过程所做有用功为:W有=Gh=600N×10m=6000J;
所做总功为:W总=Fs=400N×20m=8000J;
故机械效率为:η===75%;
(2)此过程所做额外功为:W额=W总﹣W有=8000J﹣6000J=2000J;
由W额=fs变形得:
摩擦力为:f===100N;
(3)斜面对物体的支持力的方向是垂直斜面向上,但在这个方向上没有移动距离,所以支持力没有做功。
故答案为:75%;100;0。
6.(2020秋?金寨县期末)如图所示,工人沿斜面用一个大小恒定的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3m,高h=1.5m。若该过程中斜面的效率为60%,则力F的大小为 500 N。
【解答】解:
推力做的有用功:
W有用=Gh=600N×1.5m=900J,
由η==60%得推力做的总功:
W总===1500J,
由W=FL得推力大小:
F===500N。
故答案为:500。
7.(2020秋?潮州期末)如图所示,利用斜面给货车装载货物时,货物重600N,用400N的拉力将货物匀速拉到斜面顶端,拉动的距离3m,提升高度1.5m,所用时间t=30s。则拉力所做的功为 1200 J,斜面的机械效率为 75% ,此过程中物体受到的摩擦力为 100 N。
【解答】解:(1)拉力所做的功:W总=Fs=400N×3m=1200J,
有用功:W有=Gh=600N×1.5m=900J,
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=75%;
(2)由W总=W有+W额可得,额外功:W额=W总﹣W有=1200J﹣900J=300J,
由W额=fs得,物体所受斜面的摩擦力:f===100N。
故答案为:1200;75%;100。
8.(2020秋?玄武区期末)如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W= 600 J;斜面的机械效率η= 75 %;推力F的大小F= 80 N。
【解答】解:(1)克服物体的重力做的功W=Gh=150N×4m=600J。
(2)总功W总=W+W额=600J+200J=800J,
斜面的机械效率η=×100%=×100%=75%。
(3)推力做功为总功,推力F的大小F===80N。
故答案为:600;75;80。
9.(2020秋?盱眙县校级期末)如图所示,用一个长为1.2m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.4m高度处,斜面的机械效率为80%,则该过程中摩擦力为 0.833 N,物体的动能 不变 ,机械能 变大 (以上均选填“变大”、“变小”、“不变”)。
【解答】解:有用功为:
W有=Gh=6N×0.4m=2.4J,
由η=×100%可知拉力做的功:
W总===3J,
克服摩擦力所做的额外功为:
W额=W总﹣W有=4J﹣3J=1J,
物体受到的摩擦力为:
f==≈0.833N;
(2)物体从底端沿斜面匀速上升时,速度和质量不变,物体的动能不变;
(3)物体从底端沿斜面匀速上升时速度不变、高度变大,动能不变、重力势能变大,机械能变大。
故答案为:0.833;不变;变大。
10.(2020秋?新吴区期末)如图所示,斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,此时斜面的机械效率为80%。
则:(1)有用功是多少?
(2)所用推力为多少?
(3)物体受到的摩擦力为多少?
【解答】解:(1)所做的有用功:W有=Gh=5000N×1m=5000J;
(2)由η=得总功为:W总===6250J;
由W总=Fs得推力为:F===1250N;
(3)此过程的额外功为:W额=W总﹣W有=6250J﹣5000J=1250J;
由W额=fs得摩擦力为:f===250N。
答:(1)有用功是5000J;
(2)所用推力为1250N;
(3)物体受到的摩擦力为250N。
11.(2020秋?马鞍山期末)用平行于斜面的拉力F,将重300N的物体从斜面底部匀速拉到顶端,斜面长2m,高1m。由于物体与斜面间的摩擦,斜面的机械效率为60%。求:
(1)力F做的功;
(2)斜面对物体的摩擦力。
【解答】解:(1)此过程所做有用功为:W有=Gh=300N×1m=300J;
由η=变形得,所做总功为:W总===500J;
(2)此过程所做额外功为:W额=W总﹣W有=500J﹣300J=200J;
由W额=fs变形得,摩擦力为:f===100N。
答:(1)力F做的功为500J;
(2)斜面对物体的摩擦力为100N。
12.(2020秋?无锡期中)如图,在斜面上将一个重为25N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=9N,斜面长s=2m、斜面高h=0.5m。下列说法正确的是( )
A.克服物体重力做功50J
B.额外功为18J
C.物体受到的摩擦力为2.75N
D.斜面的机械效率为67.5%
【解答】解:
A、克服物体重力做功(即有用功):W有用=Gh=25N×0.5m=12.5J,故A错误;
B、拉力做的总功:W总=Fs=9N×2m=18J,则额外功:W额=W总﹣W有用=18J﹣12.5J=5.5J,故B错误;
C、由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f===2.75N,故C正确;
D、斜面的机械效率:η=×100%=×100%≈69.44%,故D错误。
故选:C。
13.(2020秋?秦淮区期中)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m.下列说法正确的是( )
A.斜面的机械效率为62.5%
B.物体没有受到摩擦力
C.克服物体重力做功7.2J
D.增大斜面的倾斜程度,斜面的机械效率不变
【解答】解:ABC.克服物体重力所做的有用功:
W有=Gh=15N×0.3m=4.5J,故C错误;
拉力做的总功:
W总=Fs=6N×1.2m=7.2J,
斜面的机械效率:
η=×100%=×100%=62.5%,故A正确;
由W总>W有可知,物体需要克服摩擦力做额外功,即物体受到摩擦力,故B错误;
D.当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,接触面的粗糙程度不变,受到的滑动摩擦力变小,
额外功变小,有用功占总功的比例变大,则斜面的机械效率变大,故D错误。
故选:A。
14.(2020春?兴城市期末)如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则下列说法正确的是( )
A.小明做的有用功为32J
B.木块受到的摩擦力为32N
C.斜面的机械效率为20%
D.小明做的总功为160J
【解答】解:
A、小明做的有用功:W有=Gh=100N×1m=100J,故A错误;
D、小明做的总功(即拉力对物体做的功):W总=Fs=32N×5m=160J,故D正确;
B、根据W总=W有+W额可知,额外功为:W额=W总﹣W有=160J﹣100J=60J,
由W额=fs得摩擦力为:f===12N,故B错误;
C、斜面的机械效率:η==×100%=62.5%,故C错误。
故选:D。
15.(2020?丹东)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=6N,斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m。下列说法正确的是( )
A.克服物体重力做功7.2J
B.额外功为1.8J
C.物体受到的摩擦力为2.25N
D.斜面的机械效率为37.5%
【解答】解:
A、克服物体重力做功(即有用功):W有用=Gh=15N×0.3m=4.5J,故A错误;
B、拉力做的总功:W总=Fs=6N×1.2m=7.2J,则额外功:W额=W总﹣W有=7.2J﹣4.5J=2.7J,故B错误;
C、由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f===2.25N,故C正确;
D、斜面的机械效率:η=×100%=×100%=62.5%,故D错误。
故选:C。